Lo scandio è l'elemento "simile al boro" predetto da Mendeleev. La loro scoperta ha dimostrato ancora una volta la correttezza della legge periodica degli elementi e la lungimiranza di Mendeleev.
Lo scandio metallico è stato prodotto dal cloruro di scandio fuso elettrolitico nel 1937.
Figura correlata: Mendeleev (1834-1907) predisse l'esistenza dello scandio. Lo scandio è stato scoperto da LF Nelson (1840-1899) e PT Cleve (1840-1905).
Estrazione e conservazione: per molto tempo dopo la scoperta, l'uso dello scandio non è stato dimostrato perché è difficile da produrre. Con il crescente miglioramento dei metodi di separazione delle terre rare, i composti utilizzati per la purificazione dello scandio hanno ormai processi tecnologici abbastanza maturi.
Poiché l'alcalinità dell'idrossido di scandio è la più debole di quella degli elementi di ittrio e lantanidi, il minerale misto di elementi delle terre rare contenente scandio sarà precipitato per primo quando viene trasferito in soluzione e trattato con ammoniaca dopo il trattamento, quindi può essere facilmente separato dal elemento delle terre rare utilizzando il metodo della "precipitazione graduale". Un altro metodo consiste nel separare il nitrato di scandio utilizzando la "decomposizione frazionata" del nitrato. Poiché il nitrato di scandio è il più facile da decomporre, è possibile raggiungere lo scopo di separare lo scandio. Inoltre, anche il recupero completo dello scandio associato da uranio, torio, tungsteno, stagno e altri minerali è un'importante fonte di scandio.
Dopo aver ottenuto il composto di scandio puro, convertirlo in ScCl3, co-fonderlo con KCl e LiCl, utilizzare lo zinco fuso come catodo per l'elettrolisi, in modo che lo scandio precipiti sull'elettrodo di zinco, quindi evapori lo zinco per ottenere lo scandio metallico .
Lo scandio è un metallo bianco argenteo leggero con proprietà chimiche molto attive. Può reagire con acqua calda per generare idrogeno. Quindi lo scandio metallico che vedi nella foto è sigillato in una bottiglia e protetto con argon, altrimenti lo scandio formerà presto uno strato di ossido giallo scuro o grigio, perdendo la sua brillante lucentezza metallica.
Isotopo: lo scandio (unità di massa atomica: 44.955912 (6)) è caratterizzato da molti isotopi, con un totale di 37 isotopi, di cui solo un isotopo (47Sc) è di natura stabile.
Campo di applicazione: industria dell'illuminazione; È interessante notare che l'uso dello scandio (come principale sostanza di lavoro, non per il doping) è concentrato in una direzione molto brillante. Non è esagerato chiamarlo figlio della luce.
La prima arma magica dello scandio si chiama lampada al sodio allo scandio, che può essere utilizzata per portare luce a migliaia di famiglie. Questa è una sorgente di luce elettrica a ioduri metallici: riempi la lampadina con ioduro di sodio e ioduro di scandio e aggiungi contemporaneamente scandio e lamina di sodio. Durante la scarica ad alta tensione, lo ione scandio e lo ione sodio emettono rispettivamente luce della loro caratteristica lunghezza d'onda di emissione. La linea spettrale del sodio è 589.0 e 589.6 nm, due famose luci gialle, mentre la linea spettrale dello scandio è 361.3~424.7 nm, una serie di emissioni di luce quasi ultravioletta e blu. A causa del colore complementare, il colore complessivo della luce prodotta è luce bianca. È proprio perché la lampada al sodio allo scandio ha le caratteristiche di elevata efficienza luminosa, buon colore della luce, risparmio energetico, lunga durata e forte capacità di abbattimento della nebbia che può essere ampiamente utilizzata per telecamere e illuminazione di piazze, stadi e strade, ed è chiamata la sorgente luminosa di terza generazione. In Cina, questo tipo di lampada viene gradualmente reso popolare come nuova tecnologia, mentre in alcuni paesi sviluppati questo tipo di lampada è stato ampiamente utilizzato già all'inizio degli anni '80.
La seconda arma magica dello scandio sono le celle solari fotovoltaiche, che possono raccogliere la luce diffusa sul terreno e trasformarla in elettricità per promuovere la società umana. Lo scandio è il miglior metallo barriera nelle fotocellule e nelle celle solari in silicio semiconduttore-isolante-metallo.
La sua terza arma magica si chiama La sorgente di raggi è un'arma magica che può brillare da sola, ma questo tipo di luce non può essere ricevuta ad occhio nudo. È un flusso di fotoni ad alta energia. Di solito estraiamo 45Sc dai minerali, che è l'unico isotopo naturale dello scandio. Ogni nucleo 45Sc contiene 21 protoni e 24 neutroni. Se mettiamo lo scandio in un reattore nucleare e lasciamo che assorba la radiazione di neutroni, come se mettessimo una scimmia nella fornace alchemica del Maestro Supremo per 4749 giorni, nascerebbe 46Sc con un neutrone in più nel nucleo. 46Sc, un radioisotopo artificiale, può essere utilizzato come sorgente di raggi o atomo tracciante può essere utilizzato anche per la radioterapia di tumori maligni. Ci sono anche applicazioni come il laser a granato di scandio di ittrio gallio, la fibra ottica a infrarossi di vetro al fluoruro di scandio e il tubo a raggi catodici rivestito di scandio sulla TV. Sembra che lo scandio nasca con la luce.
Industria delle leghe: lo scandio sotto forma di sostanza singola è stato ampiamente utilizzato nel drogaggio delle leghe di alluminio. Finché all'alluminio vengono aggiunti pochi millesimi di scandio, si formerà una nuova fase di Al3Sc, che modificherà la lega di alluminio e apporterà evidenti cambiamenti nella struttura e nelle proprietà della lega. L'aggiunta di 0.2 percento ~0.4 percento Sc (questa proporzione è molto simile alla proporzione di sale nelle verdure fritte a casa, solo un po') può aumentare la temperatura di ricristallizzazione della lega di 150 ~ 200 gradi e migliora significativamente la resistenza alle alte temperature, la stabilità strutturale, le prestazioni di saldatura e la resistenza alla corrosione e può evitare il fenomeno dell'infragilimento che è facile che si verifichi durante il lavoro a lungo termine ad alta temperatura. Lega di alluminio ad alta resistenza e tenacità, nuova lega di alluminio saldabile ad alta resistenza e resistente alla corrosione, nuova lega di alluminio ad alta temperatura, lega di alluminio ad alta resistenza e resistente all'irradiazione di neutroni, ecc., hanno prospettive di sviluppo molto interessanti nel settore aerospaziale, aeronautico, navale, reattori nucleari , veicoli leggeri e treni ad alta velocità.
